Loading AI tools
จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
วัคซีนอาร์เอ็นเอ หรือ วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอ (อังกฤษ: RNA vaccine, mRNA vaccine) เป็นวัคซีนชนิดหนึ่งซึ่งใช้เอ็มอาร์เอ็นเอ (messenger RNA) เพื่อก่อการตอบสนองทางภูมิคุ้มกัน[1] วัคซีนส่ง (transfect) โมเลกุลของอาร์เอ็นเอสังเคราะห์เข้าไปในเซลล์ภูมิคุ้มกัน เมื่อเข้าไปแล้ว อาร์เอ็นเอของวัคซีนก็จะทำหน้าที่เหมือนกับเอ็มอาร์เอ็นเอตามธรรมชาติ และทำให้เซลล์สร้างโปรตีนแปลกปลอมที่ปกติจุลชีพก่อโรคเช่นไวรัสหรือเซลล์มะเร็งจะเป็นผู้สร้าง โมเลกุลโปรตีนเช่นนั้นก็จะกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะ ซึ่งสอนร่างกายให้รู้จักและทำลายจุลชีพก่อโรคหรือเซลล์มะเร็งที่สัมพันธ์กับโปรตีนนั้น ๆ[1] การส่งเข้าไปในเซลล์ทำโดยรวมอาร์เอ็นเอเข้ากับอนุภาคนาโนที่เป็นลิพิด (lipid nanoparticle) ซึ่งป้องกันสายอาร์เอ็นเอและช่วยให้เซลล์กลืนอนุภาคนาโนบวกกับอาร์เอ็นเอนั้นเข้าไป[2][3]
ผลไม่พึงประสงค์สามัญแต่คาดได้ของวัคซีน (reactogenicity) คล้ายกับของวัคซีนธรรมดาที่ไม่ใช้อาร์เอ็นเออื่น ๆ[4] ผู้มีภาวะภูมิต้านตนเองอาจเกิดผลไม่พึงประสงค์ต่อวัคซีนอาร์เอ็นเอ[4] ข้อได้เปรียบของวัคซีนนี้เหนือวัคซีนโปรตีนธรรมดาก็คือความรวดเร็วในการออกแบบและผลิตวัคซีน มีค่าผลิตถูกกว่า[4] และก่อการตอบสนองของภูมิต้านทานทั้งที่อำนวยโดยเซลล์ (cellular immunity) และโดยมาโครโมเลกุลอื่น ๆ (humoral immunity) เช่น สารภูมิต้านทานเป็นต้น[5] ข้อเสียของวัคซีนโควิด-19 แบบเอ็มอาร์เอ็นเอของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทคก็คือ ต้องแช่แข็งในอุณหภูมิต่ำมาก[1]
วิธีการสร้างวัคซีนเช่นนี้ได้ดึงดูดความสนใจอย่างมากเมื่อพัฒนาวัคซีนโควิด-19 จนถึงต้นเดือนธันวาคม 2020 มีวัคซีนโควิด-19 แบบเอ็มอาร์เอ็นเอสองอย่างที่ได้ผ่านการทดลองในมนุษย์ขั้นสุดท้าย คือ วัคซีน mRNA-1273 ของบริษัทโมเดิร์นา และวัคซีน tozinameran ของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทค[1] ในวันที่ 2 ธันวาคม 2020 สำนักงานควบคุมผลิตภัณฑ์ยาและสุขภาพ (Medicines and Healthcare products Regulatory Agency, MHRA) แห่งสหราชอาณาจักรเป็นองค์กรควบคุมยาแรกในโลกที่อนุมัติวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอให้ใช้ในมนุษย์ คืออนุญาตให้ใช้วัคซีนโควิด-19 tozinameran ของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทคเป็นการฉุกเฉินสำหรับคนจำนวนมาก[6][7][8] ในวัน 11 ธันวาคม องค์การอาหารและยาสหรัฐก็ได้อนุมัติให้ใช้วัคซีนเป็นการฉุกเฉินเช่นกัน[9] ต่อมาวันที่ 21 ธันวาคม ศูนย์ป้องกันและควบคุมโรคสหรัฐก็แนะนำให้ใช้วัคซีนโควิด-19 ของบริษัทโมเดิร์นาเป็นการฉุกเฉินในผู้ใหญ่[10] ซึ่งองค์การอาหารและยาสหรัฐก็อนุมัติอีก 3 วันต่อมา[9]
มีข้อมูลผิด ๆ เกี่ยวกับวัคซีนอาร์เอ็นเอที่ส่งต่อ ๆ กันในสื่อสังคม คือมีการอ้างผิด ๆ ว่าวัคซีนอาร์เอ็นเอจะเปลี่ยนดีเอ็นเอของผู้ที่ได้รับ หรือเน้นการไร้ประวัติความปลอดภัยก่อน ๆ ของเทคโนโลยี โดยละเลยหลักฐานใหม่ ๆ ที่ได้สะสมในงานทดลองกับคนเป็นหมื่น ๆ[11]
ในสหรัฐ นักวิจัยที่สถาบันซอล์ก (Salk Institute) ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียแซนดีเอโก และที่บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพ Vical ได้ตีพิมพ์งานวิจัยในปี 1989 ที่แสดงว่า เอ็มอาร์เอ็นเอที่รวมเข้ากับอนุภาคนาโนที่เป็นลิโปโซมสามารถส่ง (transfect) เอ็มอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์ยูแคริโอตต่าง ๆ ได้[12] ต่อมาในปี 1990 มหาวิทยาลัยวิสคอนซินรายงานผลบวกเมื่อฉีดเอ็มอาร์เอ็นเอเปล่า ๆ (naked หรือ unprotected) เข้าไปในกล้ามเนื้อของหนู[3] งานศึกษาเหล่านี้แสดงหลักฐานแรก ๆ ว่า เอ็มอาร์เอ็นเอที่ถ่ายแบบนอกกาย (in vitro transcribed, IVT) สามารถส่งยีนเพื่อให้เซลล์ของสิ่งมีชีวิตเป็น ๆ ผลิตโปรตีนที่ต้องการได้[3]
การใช้วัคซีนอาร์เอ็นเอได้เริ่มขึ้นตั้งแต่ต้นคริสต์ทศวรรษ 1990 การทดลองกับเซลล์สัตว์แบบนอกกาย (in vitro) ได้รายงานเป็นครั้งแรกในปี 1990[13] และต่อจากนั้นไม่นานก็แนะนำให้ใช้สร้างภูมิคุ้มกัน[14][15] ในปี 1993 นักวิจัย (Martinon) ได้แสดงว่า อาร์เอ็นเอที่หุ้มด้วยลิโปโซมสามารถกระตุ้นให้เซลล์ภูมิคุ้มกันแบบ T[upper-alpha 1] ทำงานในกาย และในปี 1994 นักวิจัย (Zhou & Berglund) ได้แสดงหลักฐานแรกว่า อาร์เอ็นเอสามารถใช้เป็นวัคซีนเพื่อกระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อจุลชีพก่อโรคทั้งโดยเซลล์ (cellular immunity) และโดยมาโครโมเลกุลอื่น ๆ (humoral immunity) เช่น สารภูมิต้านทาน[3][16][17]
นักชีวเคมีชาวฮังการี Katalin Kariko ได้พยายามแก้อุปสรรคทางเทคนิคหลัก ๆ หลายอย่างในการส่งเอ็มอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์ในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1990 แล้วได้ทำงานร่วมกับนักวิทยาภูมิคุ้มกันชาวอเมริกัน Drew Weissman ในปี 2005 พวกเขาตีพิมพ์งานวิจัยที่แก้อุปสรรคทางเทคนิคหลักอย่างหนึ่งโดยใช้นิวคลีโอไซด์ดัดแปลง (ที่เป็นนิวคลีโอไซด์แอนะล็อก) เพื่อส่งเอ็มอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์โดยไม่ให้ภูมิคุ้มกันตอบสนอง[3][18] ต่อมานักชีววิทยาที่มหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด Derrick Rossi ได้เห็นงานวิจัยนั้นแล้วจึงรู้ว่า ผลงานนี้เป็นงานบุกเบิก[18] จึงจัดตั้งบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพที่มุ่งงานทางเอ็มอาร์เอ็นเอในปี 2010 คือ โมเดิร์นา โดยร่วมกับศาสตราจารย์ทางเทคโนโลยีชีวภาพของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ (MIT) คือ Robert Langer ผู้เห็นอนาคตของเทคโนโลยีในการสร้างวัคซีนเช่นกัน[18][3] เหมือนกับบริษัทไบออนเทค โมเดิร์นาก็ได้ใบอนุญาตให้ใช้ผลงานของ Kariko และ Weissman เช่นกัน[18]
ในปี 2000 นักชีววิทยาชาวเยอรมัน Ingmar Hoerr ตีพิมพ์ผลงานเกี่ยวกับประสิทธิภาพของวัคซีนอาร์เอ็นเอ ซึ่งเขาได้ศึกษาเมื่อทำวิทยานิพนธ์ปริญญาเอก[19][20] หลังจากจบเรียนแล้ว จึงได้จัดตั้งบริษัท CureVac ร่วมกับอาจารย์ดูแลวิทยานิพนธ์ของเขาคือ Günther Jung และบุคคลอื่น ๆ
แต่จนถึงปี 2020 บริษัทเทคโนโลยีชีวภาพทางอาร์เอ็นเอก็ได้ผลไม่ดีเมื่อทดสอบยาสำหรับโรคระบบหัวใจและหลอดเลือด โรคทางเมแทบอลิซึม โรคไต โรคมะเร็งที่เล็งเป้าที่เซลล์โดยเฉพาะ ๆ และโรคที่มีน้อย เช่น Crigler-Najjar syndrome ปัญหาโดยมากก็คือผลข้างเคียงรุนแรงเกินไป[21][22] วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอได้พัฒนาและทดสอบสำหรับโรคพิษสุนัขบ้า ไข้ซิกา ซัยโตเมกาโลไวรัส และไข้หวัดใหญ่ แม้จะไม่มีชนิดใดที่ได้อนุมัติ[23] บริษัทยักษ์ใหญ่หลายบริษัทก็ได้เลิกพยายามใช้เทคโนโลยีนี้ไปแล้ว[21] และบริษัทบางบริษัทก็ได้เล็งไปที่วัคซีนซึ่งได้กำไรน้อยกว่า เพราะใช้ยาในขนาดที่น้อยกว่า ดังนั้น จึงมีผลข้างเคียงน้อยกว่า[21][24]
ก่อนการระบาดทั่วของโควิด-19 ยังไม่มียาหรือวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอที่ได้อนุมัติให้ใช้ในมนุษย์ แต่ในเดือนธันวาคม 2020 ทั้งบริษัทโมเดิร์นาและไฟเซอร์-ไบออนเทคต่างก็ได้รับอนุมัติให้ใช้วัคซีนโควิด-19 ของตน ๆ เป็นการฉุกเฉินโดยได้รับทุนโดยตรง (โมเดิร์นา) และโดยอ้อม (ไฟเซอร์-ไบออนเทค) จากโปรแกรมปฏิบัติการความเร็วเหนือแสง (Operation Warp Speed) ของรัฐบาลกลางสหรัฐ[18] ในวันที่ 2 ธันวาคม 2020 ซึ่งเป็นวันที่ 7 หลังจากการทดลองระยะสุดท้าย 8 สัปดาห์ สำนักงานควบคุมผลิตภัณฑ์ยาและสุขภาพ (MHRA) แห่งสหราชอาณาจักรก็เป็นองค์กรควบคุมยาแห่งแรกของโลกที่อนุมัติวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอให้ใช้ในมนุษย์เป็นจำนวนมาก โดยให้อนุญาตเป็นการฉุกเฉินสำหรับวัคซีน tozinameran ของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทค[6][7][25] และประธานบริหารสำนักงานก็กล่าวว่า ไม่ได้อนุมัติยาแบบลัด[26] และว่า ประโยชน์มีมากกว่าความเสี่ยง[27][28] ในวันที่ 11 ธันวาคม 2020 องค์การอาหารและยาสหรัฐก็ได้อนุมัติให้ใช้ Tozinameran เป็นการฉุกเฉินเช่นกัน[29]
จุดมุ่งหมายของวัคซีนก็เพื่อกระตุ้นให้ระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะสร้างสารภูมิต้านทานเพื่อต่อต้านจุลชีพก่อโรคนั้น ๆ สารส่อ (marker) ของจุลชีพก่อโรคที่สารภูมิต้านทานจะเล็งเป็นเป้าเรียกว่า แอนติเจน[30]
วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอทำงานต่างกับวัคซีนปกติ[1] เพราะวัคซีนปกติกระตุ้นให้ร่างกายตอบสนองด้วยสารภูมิต้านทานโดยฉีดแอนติเจน (คือโปรตีนของไวรัสก่อโรค) หรือฉีดไวรัสก่อโรคซึ่งลดฤทธิ์ หรือฉีดเวกเตอร์ไวรัสลูกผสมที่เข้ารหัสแอนติเจน คือใช้ไวรัสอีกอย่างเป็นพาหะส่งยีนแอนติเจนของไวรัสก่อโรคเข้าไปเพื่อให้เซลล์ร่างกายเองสร้างแอนติเจน ส่วนวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอออกฤทธิ์ในระยะสั้น ๆ กว่า[31] โดยส่งชิ้นส่วนอาร์เอ็นเอของไวรัสก่อโรคที่สังเคราะห์ขึ้นและอยู่ได้ไม่นานเข้าไปในร่างกาย ซึ่งเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดหนึ่งคือ dendritic cell (DC) จะนำเข้าในเซลล์ผ่านกระบวนการฟาโกไซโทซิส[32] แล้วใช้ไรโบโซมเพื่ออ่านรหัสเอ็มอาร์เอ็นเอแล้วสร้างแอนติเจนของไวรัสก่อนจะทำลายเอ็มอาร์เอ็นเอนั้น[4]
เมื่อแอนติเจนเกิดในเซลล์ของผู้รับวัคซีนแล้ว ก็จะเกิดกระบวนการปกติของระบบภูมิคุ้มกันแบบจำเพาะ คือคอมเพล็กซ์โปรตีน proteasomes ก็จะสลายแอนติเจน แล้วโมเลกุล class I MHC และ class II MHC ก็จะจับกับเพปไทด์ของแอนติเจนแล้วขนส่งมันไปที่ผิวเซลล์ เป็นการปลุกฤทธิ์เซลล์คือ DC[33] ซึ่งก็จะย้ายไปอยู่ที่ต่อมน้ำเหลือง แล้วแสดงแอนติเจน (antigen presentation) ต่อเซลล์ภูมิคุ้มกันแบบ T[upper-alpha 1] และ B[34] ซึ่งในที่สุดก็นำไปสู่การผลิตสารภูมิต้านทานซึ่งเล็งเป้าโดยเฉพาะที่แอนติเจนดังว่า เป็นภูมิคุ้มกันต่อต้านสิ่งที่มีแอนติเจนนั้น ๆ[30]
ประโยชน์ของการใช้เอ็มอาร์เอ็นเอเพื่อให้เซลล์ของผู้รับวัคซีนผลิตแอนติเจนเองก็คือ โรงงานยาผลิตเอ็มอาร์เอ็นเอได้ง่ายกว่าผลิตโปรตีนซึ่งเป็นแอนติเจนหรือผลิตไวรัสที่ลดฤทธิ์แล้ว[33][1][4] ประโยชน์อื่น ๆ รวมทั้งความรวดเร็วในการออกแบบและการผลิตวัคซีน บริษัทโมเดิร์นาออกแบบวัคซีนโควิด-19 mRNA-1273 โดยใช้เวลาแค่ 2 วัน[35] ประโยชน์อีกอย่างก็คือเพราะร่างกายผลิตแอนติเจนเอง วัคซีนจึงกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันทั้งโดยเซลล์ (cellular immunity) และโดยมาโครโมเลกุล (humoral immunity) เช่น สารภูมิต้านทาน[5][36]
วัคซีนยังไม่มีผลเปลี่ยนดีเอ็นเอของเซลล์อีกด้วย ชิ้นส่วนอาร์เอ็มเอที่สังเคราะห์ขึ้นเป็นก๊อปปี้ของส่วนอาร์เอ็นเอของไวรัสโดยเฉพาะ ที่มีข้อมูลเพื่อสร้างแอนติเจนของไวรัส (สำหรับวัคซีนโคโรนาไวรัส ก็คือโปรตีนหนาว [spike] ที่ผิวของอนุภาคไวรัส) โดยไม่เกี่ยวกับดีเอ็นเอมนุษย์ เมื่อวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอสำหรับโควิด-19 กลายเป็นเครื่องมือสำคัญ เรื่องว่าวัคซีนเปลี่ยนดีเอ็นเอมนุษย์ก็กลายเป็นข้อมูลผิดที่กระจายไปในสื่อสังคม แล้วต่อมาจึงถูกหักล้างว่าเป็นทฤษฎีสมคบคิด[37][38]
เอ็มอาร์เอ็นเอปกติจะสลายไปในเซลล์หลังจากใช้สร้างโปรตีนแปลกปลอมแล้ว แต่เพราะผู้ผลิตเก็บสูตรประกอบวัคซีนเป็นความลับ รวมทั้งองค์ประกอบที่แน่นอนของอนุภาคนาโนซึ่งเป็นลิพิดอันใช้ส่งยาเข้าไปในเซลล์ รายละเอียดและกำหนดเวลาต่าง ๆ ของวัคซีนจึงยังไม่ได้ศึกษาโดยผู้ชำนาญการอิสระอื่น ๆ[39]
การส่งวัคซีนอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์สามารถแบ่งเป็นสองอย่างคร่าว ๆ คือ ทำนอกกาย (ex vivo) หรือในกาย (in vivo)[3]
dendritic cell (DC) เป็นเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดหนึ่งซึ่งทำหน้าที่แสดงแอนติเจนที่ผิวเซลล์ แล้วมีปฏิสัมพันธ์กับ T cell[upper-alpha 1] ซึ่งเริ่มการตอบสนองของภูมิคุ้มกัน โดย DC สามารถเก็บจากคนไข้ และโปรแกรม DC ด้วยเอ็มอาร์เอ็นเอ แล้วฉีดกลับเข้าในคนไข้เพื่อให้ภูมิคุ้มกันตอบสนอง[42]
หลังจากได้พบว่า การส่งเอ็มอาร์เอ็นเอที่สร้างขึ้นนอกร่างกายแบบ in vitro นำไปสู่การแสดงออกโปรตีนในกายเนื่องกับอาร์เอ็นเอที่ฉีดเข้าร่างกายนั้น วิธีนี้จึงน่าสนใจยิ่งขึ้น ๆ[43] เพราะได้เปรียบกว่าวิธีนอกกาย โดยเฉพาะก็คือ เลี่ยงค่าใช้จ่ายในการเก็บแล้วปรับ dendritic cell ของคนไข้ และเลียนการติดเชื้อโดยธรรมชาติ แต่ก็มีอุปสรรคที่ต้องแก้ก่อนจะใช้ได้ดี เพราะร่างกายมีกลไกทางวิวัฒนาการที่กันกรดนิวคลีอิกแปลกปลอม และย่อยสลายอาร์เอ็นเอโดยเอนไซม์ RNase ซึ่งต้องหลีกเลี่ยงเพื่อจะให้อาร์เอ็นเอถอดรหัสได้ อนึ่ง อาร์เอ็นเอยังหนักเกินที่จะแพร่กระจายภายในเซลล์โดยตนเอง ดังนั้น ก็อาจถูกค้นพบโดยเซลล์และกำจัด
การฉีดเอ็มอาร์เอ็นเปล่า (naked) ก็คืออาร์เอ็นเอจะประกอบกับสารละลายบัฟเฟอร์เท่านั้น[44] วิธีเช่นนี้รู้จักตั้งแต่ต้นคริสต์ทศวรรษ 2000 งานทดลองทางคลินิกแรกในโลกที่ใช้วิธีนี้เกิดในเมืองทือบิงเงิน เยอรมนี ที่ใช้วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอฉีดเข้าใต้หนังกำพร้า (intradermal injection)[45][46]
การใช้อาร์เอ็นเอเป็นวัคซีนเกิดในช่วงคริสต์ทศวรรษ 1990 ในรูปแบบเอ็มอาร์เอ็นเอที่ขยายตัวเอง (self-amplifying)[47][48] วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอหลัก ๆ สองอย่างก็คือที่ไม่ขยายตัวเอง (แบบธรรมดา ใช้เวกเตอร์ไวรัส) กับที่ขยายตัวเอง (self-amplifiying) และไม่ได้ใช้เวกเตอร์ไวรัส เมื่อไม่ใช้เวกเตอร์ไวรัส เอ็มอาร์เอ็นเอจะเข้าไปยังไซโทพลาซึมของเซลล์และขยายตัวเอง และในที่สุดก็นำไปสู่การแสดงออกโปรตีนที่เป็นแอนติเจน[49][50]
ยังปรากฏอีกด้วยว่า ช่องทางการฉีดวัคซีน เช่น เข้าไปใต้ผิวหนัง (intradermal) เข้าเส้นเลือด (intravenous) เข้ากล้ามเนื้อ (intramuscular) จะทำให้เซลล์นำเอ็มอาร์เอ็นเอเข้าตัวในระดับต่าง ๆ กัน การเลือกช่องทางการให้วัคซีนจึงสำคัญมาก เช่น งานศึกษาหนึ่งแสดงว่า เทียบกับช่องทางอื่น ๆ ทั้งหมด การฉีดเข้าต่อมน้ำเหลืองทำให้เซลล์ T[upper-alpha 1] ตอบสนองมากที่สุด[51]
กลไกของเอ็มอาร์เอ็นเอที่ขยายตัวเองอาจแตกต่างกันมาก เพราะเป็นโมเลกุลที่ใหญ่กว่ากันมาก[3]
พอลิเมอร์ที่ก่อกระบวนการ cationic polymerization[upper-alpha 2] คือ cationic polymer สามารถผสมกับเอ็มอาร์เอ็นเอเพื่อสร้างเครื่องหุ้มที่เรียกว่า โพลีเพล็กซ์ ซึ่งป้องกันเอ็มอาร์เอ็นเอลูกผสมจากเอนไซม์ ribonuclease และช่วยในการเข้าไปในเซลล์ โพรทามีน (protamine)[upper-alpha 3] เป็นเพปไทด์แคตไอออนที่มีตามธรรมชาติ และได้ใช้หุ้มเอ็มอาร์เอ็นเอในวัคซีน[54]
ครั้งแรกที่องค์การอาหารและยาสหรัฐได้อนุมัติให้ใช้อนุภาคนาโนที่เป็นลิพิดเพื่อส่งยาก็ในปี 2018 เมื่ออนุมัติยา small interfering RNA (siRNA) คือ Onpattro[55] เพื่อรักษาโรคเส้นประสาทหลายเส้น (polyneuropathy) การหุ้มโมเลกุลเอ็มอาร์เอ็นเอในอนุภาคนาโนลิพิดเป็นพัฒนาการที่สำคัญยิ่งในการผลิตวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเออันได้ผล เพราะฝ่าอุปสรรคทางเทคนิคสำคัญหลายอย่างในการส่งโมเลกุลเอ็มอาร์เอ็นเอเข้าไปในเซลล์[55][56] โดยหลักก็คือ ลิพิดเป็นชั้นป้องกันไม่ให้เอ็มอาร์เอ็นเอเสื่อม จึงทำให้โปรตีนแสดงออกได้ดีกว่า อนึ่ง การปรับชั้นนอกของลิพิดโดยเฉพาะ ๆ ทำให้สามารถเล็งเป้าที่เซลล์โดยเฉพาะ ๆ ผ่านปฏิสัมพันธ์ของลิแกนด์ อย่างไรก็ดี มีงานศึกษาหลายงานที่ชี้ปัญหาในการศึกษาการส่งยาแบบนี้ คือเซลล์รับอาร์เอ็นเอได้ไม่เท่ากันระหว่างการใช้อนุภาคนาโนในกาย (in vivo) กับนอกกาย (in vitro)[57] อนุภาคนาโนสามารถส่งไปยังเซลล์ได้หลายช่องทาง เช่น ทางเส้นเลือด หรือทางระบบน้ำเหลือง[55]
นอกเหนือจากวิธีส่งยาโดยไม่ใช้ไวรัสแล้ว ไวรัสอาร์เอ็นเอ (RNA virus) ยังสามารถดัดแปลงทางพันธุวิศวกรรมให้กระตุ้นการตอบสนองของภูมิคุ้มกันแบบคล้าย ๆ กัน ไวรัสที่ปกติใช้เป็นเวกเตอร์รวมทั้งรีโทรไวรัส เล็นทิไวรัส อัลฟาไวรัส และแร็บโดไวรัส (rhabdovirus) แต่ละอย่างต่างมีโครงสร้างและการทำงานที่ไม่เหมือนกัน[58] งานศึกษาทางคลินิกได้ใช้ไวรัสเช่นนี้สำหรับโรคต่าง ๆ ในสิ่งมีชีวิตตัวแบบ เช่น หนู ไก่ และไพรเมต[59][60][61]
ผลไม่พึงประสงค์ของวัคซีนอาร์เอ็นเอคล้ายกับวัคซีนธรรมดาที่ไม่ใช่อาร์เอ็นเอ แต่คนที่เสี่ยงต่อภาวะภูมิต้านตนเองก็อาจมีผลไม่พึงประสงค์เนื่องกันวัคซีนนี้[4] และเพราะสายเอ็มอาร์เอ็นเออาจทำให้ภูมิคุ้มกันตอบสนองแบบที่ไม่ได้ตั้งใจ เพื่อลดโอกาสให้มีน้อยสุด ลำดับอาร์เอ็นเอนในวัคซีนนี้จึงออกแบบให้คล้ายกันอาร์เอ็นเอที่เซลล์ผลิตเอง[40]
ผลข้างเคียงที่แรงแต่ชั่วคราวก็มีรายงานในการทดลองวัคซีนโควิด-19 ที่ใช้อาร์เอ็นเอ แต่คนโดยมากก็จะไม่ประสบกับผลข้างเคียงรุนแรงซึ่งรวมการเป็นไข้และล้า ผลข้างเคียงจัดว่ารุนแรงก็ต่อเมื่อจำกัดกิจกรรมในชีวิตประจำวัน[62]
ก่อนปี 2020 ไม่มียาหรือวัคซีนที่ใช้เอ็มอาร์เอและได้อนุมัติให้ใช้ในมนุษย์ จึงมีความเสี่ยงที่ยังไม่รู้[36] การระบาดทั่วของโควิด-19 ทำให้ต้องผลิตวัคซีนได้เร็ว จึงทำให้วัคซีนอาร์เอ็มเอน่าสนใจต่อองค์กรสาธารณสุขประจำชาติต่าง ๆ แล้วก่อข้อถกเถียงว่าวัคซีนควรจะได้การอนุมัติเช่นไร (เช่น อนุมัติใช้เป็นการฉุกเฉิน คือ emergency use authorization หรืออนุมัติให้ใช้ด้วยความกรุณา คือ expanded access) หลังจาก 8 สัปดาห์หลังการทดลองในมนุษย์ระยะสุดท้าย[63][64]
เพราะเอ็มอาร์เอ็นเอบอบบางยิ่ง วัคซีนจึงต้องเก็บไว้ในอุณหภูมิต่ำมากเพื่อไม่ให้เสื่อม เช่น วัคซีนโควิด-19 แบบเอ็มอาร์เอ็นเอของบริษัทไฟเซอร์-ไบออนเทคต้องเก็บในอุณหภูมิระหว่าง -80 ถึง -60 องศาเซลเซียส[65][66] ส่วนบริษัทโมเดิร์นาระบุว่า วัคซีนโควิด-19 ของตนสามารถเก็บไว้ได้ในระหว่าง -25 ถึง -15 องศาเซลเซียส[67] ซึ่งใกล้ ๆ กับตู้เย็นธรรมดา[66] และวัคซีนจะเสถียรในอุณหภูมิระหว่าง 2-8 องศาเซลเซียสเป็นเวลา 30 วัน[67][68] ในเดือนพฤศจิกายน 2020 วารสารวิทยาศาสตร์เนเจอร์รายงานว่า "แม้จะเป็นไปได้ว่า ความแตกต่างของสูตรอนุภาคนาโนลิพิดหรือโครงสร้างทุติยภูมิของเอ็มอาร์เอ็นเอ อาจอธิบายความต่างของความเสถียรที่อุณหภูมิต่าง ๆ (ของวัคซีนบริษัทโมเดิร์นาและไฟเซอร์-ไบออนเทค) แต่ผู้เชี่ยวชาญจำนวนมากก็คาดว่า ผลิตภัณฑ์วัคซีนทั้งสองในที่สุดก็จะปรากฏว่า มีข้อกำหนดในการเก็บและมีอายุผลิตภัณฑ์คล้าย ๆ กันที่อุณหภูมิต่าง ๆ"[36]
วัคซีนอาร์เอ็นเอมีข้อดีเหนือวัคซีนธรรมดา[40][4] เพราะไม่ได้ทำมาจากจุลชีพก่อโรคที่ยังเป็น ๆ (หรือแม้แต่จุลชีพก่อโรคที่ลดฤทธิ์แล้ว) จึงไม่สามารถทำให้ติดโรคได้ เทียบกับวัคซีนธรรมดาที่ต้องเพาะเลี้ยงจุลชีพก่อโรค ซึ่งถ้าทำในขนาดมาก ๆ ก็อาจเพิ่มความเสี่ยงการติดโรคใกล้ ๆ โรงงานผลิต[40] วัคซีนอาร์เอ็นเอยังสามารถผลิตได้เร็วกว่า มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า และทำตามขั้นตอนเหมือน ๆ กันได้ดีกว่า (คือมีอัตราความผิดพลาดในการผลิตน้อยกว่า) ซึ่งอาจเป็นประโยชน์ในเหตุการณ์โรคระบาดที่รุนแรง[4][40]
นอกจากจะมีข้อดีเหมือวัคซีนดีเอ็นเอเหนือวัคซีนธรรมดาแล้ว วัคซีนอาร์เอ็นเอนก็ยังมีข้อดีเหนือวัคซีนดีเอ็นเออีกด้วย รวมทั้ง
มีข้อมูลผิด ๆ เกี่ยวกับวัคซีนอาร์เอ็นเอที่ส่งต่อ ๆ กันในสื่อสังคม คือมีการอ้างผิด ๆ ว่าวัคซีนอาร์เอ็นเอจะเปลี่ยนดีเอ็นเอของผู้ที่ได้รับ หรือเน้นการไร้ประวัติความปลอดภัยก่อน ๆ ของเทคโนโลยี โดยละเลยหลักฐานใหม่ ๆ ที่ได้สะสมในงานทดลองกับคนเป็นหมื่น ๆ[11]
ในเดือนพฤศจิกายน 2020 หนังสือพิมพ์อเมริกันเดอะวอชิงตันโพสต์รายงานว่า บุคลากรทางแพทย์ในสหรัฐลังเลที่จะฉีดวัคซีนโควิด-19 คือมีงานสำรวจที่พบว่า "บางคนไม่ต้องการจะได้รับวัคซีนในรอบแรก เพื่อจะรอดูว่ามีผลข้างเคียงอะไรบ้าง"[75]
ไม่ชัดเจนว่าทำไมวัคซีนโควิด-19 แบบเอ็มอาร์เอ็นเอของบริษัทโมเดิร์นาและไฟเซอร์-ไบออนเทคจึงมีประสิทธิศักย์ถึงร้อยละ 90-95 เทียบกับวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอต่อต้านจุลชีพก่อโรคก่อน ๆ ที่ไม่ได้ผลจนต้องเลิกล้มการทดลองตั้งแต่ต้น ๆ[76] แพทย์นักวิทยาศาสตร์ผู้บุกเบิกวัคซีนดีเอ็นเอคือ Margaret Liu ระบุว่า อาจเป็นเพราะ "ทรัพยากรมหาศาล" ที่ลงทุนในการพัฒนา หรือว่าวัคซีนอาจจะ "จุดชนวนการตอบสนองเป็นการอักเสบต่อเอ็มอาร์เอ็นเออย่างไม่เจาะจง (nonspecific inflammatory response) ที่เพิ่มการตอบสนองของภูมิคุ้มกันต่อเอ็มอาร์เอ็นเออย่างเฉพาะเจาะจง (specific immune response) เพราะแม้เทคนิคดัดแปลงนิวคลีโอไซด์จะได้ลดการอักเสบแล้วแต่ก็ไม่ได้กำจัดมันโดยสิ้นเชิง" และ "นี่อาจอธิบายปฏิกิริยารุนแรงเป็นความเจ็บปวดและเป็นไข้ที่รายงานโดยผู้ได้รับวัคซีนเอ็มอาร์เอต้านเชื้อ SARS-CoV-2 ด้วย" ปฏิกิริยาที่ว่าอาจรุนแรงแต่ก็เป็นเพียงชั่วคราว มีความเห็นอีกอย่างว่าเกิดจากปฏิกิริยาต่อโมเลกุลลิพิดที่ใช้ส่งยาเข้าไปในเซลล์[76]
ไม่เหมือนโมเลกุลดีเอ็นเอ โมเลกุลอาร์เอ็นเอบอบบางมากและจะเสื่อมภายในไม่กี่นาทีเมื่อถูกกับสิ่งแวดล้อม ดังนั้น วัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอจึงต้องขนส่งและเก็บไว้ในอุณหภูมิต่ำมาก[77] นอกเซลล์หรือนอกระบบที่ใช้ส่งยา ร่างกายยังสลายโมเลกุลเอ็มอาร์เอ็นเอได้อย่างรวดเร็วอีกด้วย[40] ความเปราะบางของโมเลกุลเอ็มอาร์เอ็นเอเป็นอุปสรรคในเรื่องประสิทธิศักย์ของวัคซีนเอ็มอาร์เอ็นเอทุกชนิด เพราะอาจเสื่อมไปอย่างมากก่อนจะเข้าไปในเซลล์ได้ และอาจทำให้คนได้วัคซีนคิดและมีพฤติกรรมเหมือนกับมีภูมิคุ้มกันแต่จริง ๆ ไม่มี[77][40]
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.